【正文】 c voltage stabilizer design College ： Pei li engineering technology institute Subject ： Electronic information science and technology Name ： Liyin Directed by ： Chenli MAY 2021 I 鄭 重 聲 明 本人呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實(shí)可靠。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。變壓器把高交流電變?yōu)樾枰牡蛪航涣麟?。最后，通過(guò)穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，將輸出電壓穩(wěn)定在 6V～ 15V之間。 Voltage。 超級(jí)計(jì)算機(jī)的電源電路本身就是一套復(fù)雜的電源系統(tǒng)。可以說(shuō)電源電路是一切電子設(shè)備的基礎(chǔ)，沒(méi)有電源電路就不會(huì)有如此種類(lèi)繁多的電子設(shè)備，我們的生活也就不會(huì)這么豐富多彩了。 概述 1955 年美國(guó)的科學(xué)家羅那（ ）首先研制成功了利用磁芯的飽和來(lái)進(jìn)行自激振蕩的晶體管直流變換器。 60 年代，由于微電子技術(shù)的快速發(fā)展，高反壓的晶體管出現(xiàn)了，從而直流變 2 換器就可以直接由市電經(jīng)整流、濾波后輸入，不再需要工頻變壓器降壓了，從而極大地?cái)U(kuò)大了它的應(yīng)用范圍，并在此基礎(chǔ)上誕生了無(wú)工頻降壓變 換器的開(kāi)關(guān)電源。 直流穩(wěn)壓電源的應(yīng)用 直流穩(wěn)壓電源可廣泛應(yīng)用于國(guó)防、科研、大專(zhuān)院校、實(shí)驗(yàn)室、工礦企業(yè)、電解、電鍍、直流電機(jī)、充電設(shè)備等。經(jīng)濾波后，穩(wěn)壓器再把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流電壓輸出。 4 第 3 章 電路各部分元件的分析 電源變壓器 在此為降壓變壓器，它是將電網(wǎng) 220V 交流電壓變換成符合條件的交流電壓，并送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。 鐵心結(jié)構(gòu)的基本形式有心式和殼式兩種。在次級(jí)線圈中感應(yīng)出互感電勢(shì) 2U ,同時(shí) 1? 也會(huì)在初級(jí)線圈上感應(yīng)出一個(gè)自感電勢(shì) 1E ， 1E 的方向與所加電壓 1U 方向相反而幅度相近，從而限制了 1I 的大小 。 整流電路 整流部分目的是利用 單向?qū)щ娫?50Hz的交流變換成脈動(dòng)的直流電， 主要依靠二極管的單向?qū)щ娦詠?lái)實(shí)現(xiàn)。輸出的直流電壓值為： 0 2 2 20122 si n U td t U U? ????? ??? () （ 3）工作原理： 2U 為正半周： D管導(dǎo)通，有輸出電壓； 2U 為負(fù)半周： D管截止，無(wú)輸出電壓。 圖 全波整流電路 仿真二：?jiǎn)蜗蛉ㄕ麟娐? 要求：二極管（理想） 2只 仿真電路： （ 4）參數(shù)計(jì)算 ： 22200 i n21 UUttdUU ??? ? ???? ? () 8 ： LLDO RURUI /?? (. ) ： 2/ 2 0 .4 5 /F D O LI I U R?? () ： 222RMUU? () ： D管的最大整流電流 FI 必須大于實(shí)際流過(guò)二極管的平均電流 DOI : 02/ 0 .4 5 /F D O L LI I U R U R? ? ?() D管的最大反向工作電壓 RU 必須大于二極管實(shí)際所承受的最大反向峰值電壓 RMU ： 222R RMU U U?? () 橋式整流電路 （ 1）電路圖：如圖 ，二極管 D D D D4四只二極管結(jié)成電橋的形式，名稱(chēng)由此而來(lái)。 10 濾波電路 作用：對(duì)整流電路輸出的脈動(dòng)直流進(jìn)行平滑，使之成為含交變成分很小的直流電壓。濾波通常是采用電容或電感的能量存儲(chǔ)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。有了電荷，兩極板之間就有電壓 /CU Q C? 。充電時(shí)間常數(shù)為： C=RintC。因 d 一般較大，故電容兩端電壓 CU （即 V0）按指數(shù)規(guī)律慢慢下降。 仿真四：電容濾波 要求：電容 1000? F 一 只 仿真電路： 12 ③電容濾波的特點(diǎn) LR C越大，電容放電速度越慢，負(fù)載電壓中的紋波成分越小，負(fù)載平均電壓越高。當(dāng)電感中電流增大時(shí)，自電感電動(dòng)勢(shì)的方向與原電流方向相反，自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電位增加的同時(shí)，也將能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，使電流的變化減小；反之，當(dāng)電感中電流減少時(shí)，自感電動(dòng)勢(shì)的作用阻礙電流的 減少，同時(shí)釋放能量，使電流變化減小，因此，電流的變化小，電壓的紋波得到抑制。經(jīng)過(guò)濾波電路向負(fù)載放電，負(fù)載上得到的輸出電壓就比較平滑，起 14 到了平波作用。電感濾波缺點(diǎn)是體積大 ,成本高 。穩(wěn)壓電路的功能是是輸出直流電壓基本不 受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載電阻變化的影響，從而獲得足夠高的穩(wěn)定性。穩(wěn)壓原理可簡(jiǎn)述如下： 當(dāng)輸出電壓 2U 增加（或負(fù)載電流 LI 減少）時(shí)，導(dǎo)致輸出電壓 2U 增加，隨之反饋電壓 0 1 2 2 0/( )FVU U R R R F U? ? ?（其中： VF 反饋系數(shù)）也增加。 值得注意的是，調(diào)整管 T的調(diào)整作用是依靠 LU 和 REFU 之間的偏差來(lái)實(shí)現(xiàn)的，必須有偏差才能調(diào)整。 輸出電壓及調(diào)整范圍 基準(zhǔn)電壓 REFU 、調(diào)整管 T和 A組成同相放大電路，輸出電壓： 10 2(1 ) REFREF VRUUU RF? ? ?() 上式 表明，輸出電壓 0U 與基準(zhǔn)電壓 REFU 近似成正比，與反饋系數(shù) VF 成反比。 5: 集成運(yùn)放的選擇 因?yàn)?本電路對(duì)集成運(yùn)放要求不高，所以選用通用型集成運(yùn)放； 6：濾波電容 C1的選擇 為 提高濾波效果， C1選用 470uf的電解電容； 7：取樣環(huán)節(jié)的電阻 R2， R3， R4的確定 3/)432(m a x RUzRRRUo ???? )43/()432(m i n RRUzRRRUo ????? 其中 R4為最大阻值為 1Ko 的滑動(dòng)變阻器， VUz ? , VUo 15max ? , VUo 6min ? ,聯(lián)立方程，可求得 R2=264ohm,R3=666ohm。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言方式，具有豐富的仿真分析能力。 最后將四個(gè)模塊串聯(lián)成一個(gè)完整電路即串聯(lián)型直流穩(wěn)壓電路，利用仿真軟件Multisim 對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行仿真，再對(duì)總電路進(jìn)行仿真，得出仿真結(jié)果。 25 致謝 大學(xué)四年的學(xué)習(xí)以今天的畢業(yè)論文畫(huà)了一個(gè)句號(hào)、感謝大學(xué)四年，各位來(lái)時(shí)對(duì)我的教誨，感謝蘭州城市學(xué)院培黎工程技術(shù)學(xué)院，感謝大家有緣能在生命 中重要的四年，出現(xiàn)在彼此的生活中。感謝所有幫助過(guò)我的老師、同學(xué)、朋友，感謝你們，希望你們?cè)谝院蟮娜兆永?，開(kāi)心、快樂(lè)，希望你們過(guò)得比我好??！ 最后，我以《瓦爾登湖》里的一句話結(jié)束我的論文，并以此作為未來(lái)乘風(fēng)破浪的心靈腳注：使我們視而不見(jiàn)的光亮，對(duì)于我們就是黑暗。 。來(lái)日方長(zhǎng)，太陽(yáng)只是顆啟明星。 在此，同時(shí)感謝我的父母，對(duì)我的支持，沒(méi)有他們的支持，我走不到今天。由理論知識(shí)得出結(jié)果與實(shí)際仿真得出結(jié)果相比較，得出結(jié)論：誤差很小，仿真結(jié)